[发明专利]减少热转化过程中的积垢的声学聚集

说明书

技术领域

本发明涉及用于减少用在诸如FLUID COKING^TM和FLEXICOKING^TM的热转化过程中的设备的积垢的方法。声能用于声学聚集焦化过程期间产生的细小烟雾。该聚集的烟雾然后与循环的焦炭一起传送，而不是沉积在焦化设备上。

背景技术

FLUID COKING^TM和FLEXICOKING^TM是热转化过程，其中，重油供料被热裂化以形成裂化的蒸汽产物和固体。采用热转化反应的过程的其它示例包括延迟焦化、催化裂化和减粘裂化。在FLUID COKING^TM和FLEXICOKING^TM中，热裂化的蒸汽通常通过旋风分离器以分离夹带在蒸汽中的焦炭微粒，然后通过洗涤器。由于热裂化而形成的一些蒸汽冷凝并沉积在热裂化装置中循环的焦炭上，并且冷凝并沉积在各种工艺设备上，例如反应器、热交换器、重沸器、输送管路、旋风分离器以及分馏器。冷凝蒸汽随后的热转换将它们转换为焦炭。由于焦炭沉积在工艺设备上，故该工艺以积垢著称。

由于必须关闭和定期清理积垢的设备以去除焦炭沉积物，所以积垢成为主要的操作问题。可以通过诸如清管清理器的机械装置或者通过剥落/蒸汽剥落进行清理，由此，通过多个循环升高和降低装置温度，使得焦炭沉积物由于各自的热膨胀系数不同而破裂。剥落之后可以接着用高温蒸汽喷射。通过添加化学防垢剂，使用侵蚀焦炭以及控制工艺条件，诸如停留时间和例如过热的温差，解决积垢。

声学聚集基于利用声音聚集存在于悬浮微粒中的微米级和亚微米级范围内的微粒。诸如旋风分离器、过滤器等的传统的分离技术更加易于处理这种聚集的颗粒，并且将聚集的颗粒返回至反应器阶段。声学声波用于提高细微颗粒的相对分子运动。该相对分子运动的提高随后将导致更加频繁的碰撞，其中至少一些颗粒将粘在一起形成更大的颗粒。声学处理的整体作用是将悬浮微粒的中等颗粒大小转换为更大的粒度。声学聚集已经应用于气体中的颗粒，诸如煤尘、来自内燃机的微粒以及飞灰，以形成更大的颗粒，并且因此更加易于用上面所述的传统分离技术处理。

发明内容

本发明涉及利用声学聚集来聚集热转化过程中产生的细微的悬浮微粒颗粒，而不需要从热转化过程产生的焦炭微粒中分离聚集的颗粒。因此，提供一种用于减少来自由热裂化重油供料引起的悬浮微粒烟雾的积垢的方法，包括在热裂化装置中对重油供料进行热裂化以产生焦炭、焦炭微粒和包括悬浮微粒烟雾的蒸汽产物，和使包括悬浮微粒烟雾的蒸汽产物经受声能源的作用，足以使悬浮微粒烟雾中的至少一些聚集以形成聚集的颗粒。

在另一实施例中，提供一种用于减少来自在流化焦化器(FluidCoker)或灵活焦化器(Flexicoker)中由热裂化重油供料所引起的悬浮微粒烟雾的积垢的方法，包括在流化焦化器或灵活焦化器中对重油供料进行热裂化以产生焦炭、焦炭微粒和包括悬浮微粒烟雾的蒸汽产物，和使焦炭微粒和包括悬浮微粒烟雾的蒸汽产物经受声能源的作用，足以使悬浮微粒烟雾中的至少一些聚集形成聚集的颗粒，以及将焦炭微粒和包括聚集颗粒的蒸汽产物传输至分离器，并分离焦炭微粒和聚集的颗粒。

附图说明

附图为包括用于产生声能的转换器的FLUID COKING^TM过程的示意图。

具体实施方式

重油供料的热裂化发生在诸如延迟焦化、减粘裂化、催化裂化、FLEXICOKING^TM和FLUID COKING^TM的过程中。优选的热裂化过程包括FLEXICOKING^TM和FLUID COKING^TM。重油供料包括重的含烃的油、重的还原的石油原油、石油常压蒸馏残留物、石油真空蒸馏残留物、或者渣油、沥青、柏油、地沥青、其它的重烃残渣、沥青砂油、页岩油、煤、煤泥、从煤液化工艺获得的液体产物，包括煤液化残留物，和其混合物。通常，这种供料的康氏残碳(Conradson carbon)含量为至少5wt.％，通常从5wt.％至50wt.％。对于康氏残碳值，见ASTM TestD189-165。优选地，该供料为石油减压渣油(残油)。